TRANG THÔNG TIN VỀ LUẬN ÁN
Tên luận án: Phân lập vi khuẩn phân giải silic trong đất và ứng dụng trong canh tác lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã ngành: 62420201
Họ tên nghiên cứu sinh: Trần Võ Hải Đường
Người hướng dẫn khoa học: PGs.Ts. NGUYỄN KHỞI NGHĨA; Ts. NGUYỄN THỊ NGỌC TRÚC
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Cần Thơ
1. Tóm tắt nội dung luận án
Dưới điều kiện mặn, silic (Si) giúp cải thiện một số đặc tính có lợi cho cây lúa bao gồm: gia tăng hàm lượng chlorophyll ở lá lúa, giảm hàm lượng ion Na+ và gia tăng hàm lượng ion K+ trong sinh khối khô cây lúa, gia tăng hàm lượng các enzyme oxi hóa-khử và giảm hàm lượng proline trong thân lúa. Si trong đất rất dồi dào tuy nhiên hầu hết tồn tại dưới dạng không hòa tan do đó cây trồng không thể hấp thu được. Bên cạnh đó, vi khuẩn phân giải Si đóng vai trò quan trọng và hiệu quả cao trong việc phân giải Si bất động trong đất vì vậy giúp gia tăng độ phì nhiêu đất và gia tăng khả năng bảo vệ cây trồng dưới điều kiện bất lợi của môi trường. Nghiên cứu được thực hiện nhằm mục tiêu phân lập, tuyển chọn các dòng vi khuẩn phân giải Si từ các nguồn mẫu vật khác nhau nhằm ứng dụng cho việc gia tăng khả năng chống chịu mặn cũng như sinh trưởng và năng suất của cây lúa khi được canh tác trên nền đất nhiễm mặn. Trên cơ sở đó, luận án thực hiện 6 nội dung nghiên cứu gồm: (1) Phân lập và tuyển chọn một số dòng vi khuẩn có khả năng phân giải Si từ các mẫu đất canh tác lúa, mía, tre lâu năm, ruột và phân trùn đất ở một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) gồm Cà Mau, Sóc Trăng, Hậu Giang, Cần Thơ và Trà Vinh; (2) Đánh giá mối quan hệ di truyền của 10 dòng vi khuẩn phân giải Si hiệu quả; (3) Đánh giá khả năng cố định đạm, hòa tan lân, tổng hợp IAA và một số acid hữu cơ của 5 dòng vi khuẩn tuyển chọn; (4) Đánh giá ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường lên mật số và khả năng phân giải Si của 5 dòng vi khuẩn phân giải Si hiệu quả; (5) Đánh giá hiệu quả của 5 dòng vi khuẩn phân giải Si tuyển chọn lên khả năng chống chịu mặn của cây lúa trong điều kiện phòng thí nghiệm; (6) Đánh giá hiệu quả của 5 dòng vi khuẩn phân giải Si tuyển chọn lên khả năng chống chịu mặn, kích thích sinh trưởng và tăng năng suất lúa trong điều kiện nhà lưới và ngoài đồng.
2. Những kết quả mới của luận án
– Phân lập được 387 dòng vi khuẩn có khả năng phân giải Si ở điều kiện phòng thí nghiệm.
– Năm dòng vi khuẩn được tuyển chọn gồm Microbacterium neimengense MCM_15 (MCM_15), Klebsiella aerogenes LCT_01 (LCT_01), Ochrobactrum ciceri TCM_39 (TCM_39), Citrobacter freundii RTTV_12 (RTTV_12) và Olivibacter jilunii PTST_30 (PTST_30) phát triển mật số và phân giải Si tốt trong dãy pH môi trường từ 5-7, nhiệt độ 35,8oC và chịu được độ mặn lên đến 0,5% NaCl.
– Năm dòng vi khuẩn phân giải Si tuyển chọn còn có khả năng cố định đạm, hòa tan lân và tổng hợp IAA. Mặt khác, chúng còn thể hiện khả năng gia tăng sự chống chịu mặn, sinh trưởng và năng suất cây lúa khi được trồng trong điều kiện mặn trong phòng thí nghiệm, nhà lưới và ngoài đồng.
3. Khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu
Khả năng ứng dụng trong thực tiễn
Năm dòng vi khuẩn phân giải Si được tuyển chọn trong nghiên cứu này có tiềm năng rất cao trong việc ứng dụng để sản xuất chế phẩm vi sinh giúp gia tăng khả năng chống chịu mặn, sinh trưởng và năng suất cây lúa khi được trồng trên nền đất nhiễm mặn ở khu vực ĐBSCL trong bối cảnh xâm nhập mặn đã và đang diễn ra gay gắt ở khu vực này.
Các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu
Kiểm tra thêm về tính an toàn sinh học của các dòng vi khuẩn cho việc ứng dụng trong canh tác nông nghiệp. Cần tiếp tục khảo sát và đánh giá hiệu quả của 5 dòng vi khuẩn phân giải Si lên sinh trưởng và năng suất lúa ở các biểu loại đất khác nhau và các loại cây trồng khác, cũng như nghiên cứu về khả năng và mức độ tiết kiệm phân bón hóa học đối với cây lúa và cây trồng khác.
